FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A necessidade constante de serviÃos de manutenÃÃo e restauraÃÃo nas vias urbanas, agravadas pela falta de recursos disponÃveis para tal fim à o que motiva a implantaÃÃo dos sistemas de gerÃncia aplicada à pavimentaÃÃo urbana. Estes sistemas sÃo capazes de alocar os recursos dos orÃamentos de manutenÃÃo de infra-estruturas de estradas, aos trechos mais necessitados, onde a sua utilizaÃÃo serà otimizada, priorizando-se os investimentos em funÃÃo do estado de conservaÃÃo da via e da importÃncia da mesma. Neste contexto, esta dissertaÃÃo propÃe a anÃlise dos defeitos existentes nos pavimentos urbanos atravÃs do uso da metodologia Paver (Pavement Maintenance Management System), desenvolvida pelo U.S. Army Corps of Engineers (USACE), baseada no cÃlculo do Ãndice de CondiÃÃo do Pavimento (PCI) que utiliza o tipo de defeito encontrado no pavimento e a sua severidade correspondente para calcular o seu valor. O estudo faz adaptaÃÃes à metodologia em questÃo para permitir a anÃlise de calÃamentos de paralelepÃpedos, bastante utilizados na cidade de Fortaleza, levantando os defeitos existentes nestes e avaliando a situaÃÃo dos mesmos pela Ãrea superficial dos danos existentes, uma vez que este tipo de revestimento nÃo à abordado pela metodologia Paver. Para testar a eficÃcia desta forma de anÃlise dos pavimentos urbanos, foi realizado um estudo de caso, em um trecho da malha viÃria urbana de Fortaleza, com 604m de extensÃo, que apresenta um trecho asfaltado e outro calÃado com paralelepÃpedos. Os resultados demonstraram a facilidade de aplicaÃÃo da metodologia e da adaptaÃÃo desenvolvida, propiciando a viabilidade de sua implantaÃÃo na malha viÃria urbana das grandes cidades em um Sistema de GerÃncia de Pavimentos (SGP). AtravÃs dos critÃrios de priorizaÃÃo, expostos no Paver, pode-se fornecer uma lista de prioridades de intervenÃÃo nos segmentos de uma malha viÃria, que necessitam de intervenÃÃo, reduzindo deste modo o desperdÃcio dos recursos pÃblicos e permitindo o controle destes nas obras de restauraÃÃo e manutenÃÃo das vias. / The necessity of constant maintenance and restoration services of the urban ways, aggravated by the lack of proper and sufficient resources, is the main motive for the application of management systems on urban pavements. These systems make it possible to allocate resources of the road infrastructure maintenance budget to the areas where they are most needed. By doing this, it becomes possible to optimize investments using them according to certain criteria, which will take into consideration the waysâ conservation status and also their importance. Within this context, this dissertation proposes an analysis of the existing distresses on urban pavements through the use of the PAVER methodology (Pavement Maintenance Management System), which was developed by the U.S. Army Corps of Engineers (USACE). Such methodology is based on the Pavement Condition Index (PCI), which takes into consideration the type of distress found and its severity level to calculate its value. In order to permit an analysis of ways with paving stone surfaces, which is frequently seen in Fortaleza, there have been some adaptations on the studied methodology by listing the existing distresses and evaluating their situation for the existing damagesâ superficial area, once that this type of way is not approached by the PAVER methodology. In order to test the efficiency of this way of analyzing urban pavements, a case-study has been conducted in a small portion, 604 meters long, of Fortalezaâs road network which is composed by two different paving surfaces; asphalt and paving stone. The results show the applicability of this methodology and the adaptation that has been developed, making it possible its implementation in big citiesâ road networks in a Pavement Management System (PMS). Through the criteria of priorities, postulated by PAVER, one can provide a list of priorities of intervention in road network segments, the ones that really need intervention, as to reduce the waste of public resources and allow a better spending control of these resources when restoration and maintenance services are being carried out in road networks.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-22T16:58:51Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge Hernan Garcia Homez - 2014.pdf: 6822156 bytes, checksum: ee54639ad53f9e91bb703af1cb86d568 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-22T18:14:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge Hernan Garcia Homez - 2014.pdf: 6822156 bytes, checksum: ee54639ad53f9e91bb703af1cb86d568 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T18:14:52Z (GMT). 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This investigation was developed with the goal to made structural and functional analysis of restored pavements using full depth reclamation technique with gravel addition, to evaluate if the solutions defined in the projects enable the restored pavements meet, or not, the technical parameters of the current road standards, and therefore provide parameters for the incorporation of these reconstruction techniques in future projects. For this study were select three roads with pavements reconstruction in progress, in which procedures for recycling and compacting base monitored by sand bottle test, Speedy Moisture Test and the Dynamic Cone Penetrometer (DCP). Also deformed samples of recycled material for laboratory testing were collect, aiming to propose a model that relates California Bearing Ratio (CBR) with the Penetration Index (DN) for bases added crushed gravel, obtained from the analysis with the DCP in compacted specimens. For structural analysis, were performed field DCP tests to determine the resistance to dynamic penetration and stratigraphic evaluation. As well as testing with Benkelman beam for determining deflections. With the stratigraphy data collected from DCP and displacement basins with the Benkelman beam were determined resilience modulus through back analysis with the aid of the KENLAYER iterative tool. The results obtained with DCP showed thickness variation in the recycled layers, showing the need for greater control during restoration process. Respect to the penetration index determined for the tested bases, these values had increased variability that may be associated with loss control in the executive process, now for sub-base and subgrade layers were determined heterogeneous values, concluding that although high strength present in the recycled bases, this resistance, as well as the thickness of the bases, is heterogeneous. In terms of deflection, the three studied roads showed values within a satisfactory variation range, although some parts were identify with large values of deflection. In terms of back calculated modules, the obtained results can be considered heterogeneous, which may be associated to the recycling technique used or the fact that were adopt different restoration solutions along the evaluated section on a highway. As such, is concluded that even being adopted similar recycling solutions in the three studied roads, the analysis shows distinct behaviors connected mainly to executive processes used. / Estudos desenvolvidos pela Agência Goiana de Transportes e Obras (AGETOP) a respeito da infraestrutura rodoviária do estado de Goiás, no ano 2010, indicaram a necessidade de reconstrução de 60% para recompor seu nível de serviço. Para tanto, em 2011, foi criado o programa de restauração rodoviário “Rodovida”, o qual visa recuperar a infraestrutura viária do estado ao longo de quatro anos. Com a finalidade de obter parâmetros para avaliação dos serviços executados, foi firmado um convênio entre a Controladoria Geral do Estado de Goiás (CGE-GO) e a Universidade Federal de Goiás (UFG). Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de realizar análises estruturais e funcionais de rodovias restauradas com emprego da técnica de reciclagem profunda a frio “in situ” e incorporação de brita, visando avaliar se as soluções definidas nos projetos possibilitam que os pavimentos restaurados atendam, ou não, parâmetros técnicos das normas rodoviárias atuais, e assim fornecer parâmetros para a incorporação dessas técnicas de reconstrução em futuros projetos. Para tanto foram selecionadas três obras de reconstrução de pavimentos em andamento, nas quais foram monitorados os procedimentos de reciclagem e compactação de base através de ensaios de frasco de areia, “Speedy Moisture Test” e o Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP). Também foram coletadas amostras deformadas do material reciclado para ensaios de laboratório, visando propor um modelo que relacione o Índice de Suporte California (ISC) com o Índice de Penetração (DN) para bases de cascalho com acréscimo de brita, obtido a partir do ensaio com o DCP em corpos de prova compactados. Para a análise estrutural, foram realizados ensaios de DCP em campo para determinação da resistência à penetração dinâmica e avaliação estratigráfica, assim como ensaios com a viga Benkelman, para a determinação das bacias de deflexões. Com os dados de estratigrafia coletados com o DCP e as bacias de deslocamento com a viga Benkelman, foram determinados os módulos de resiliência por meio de retroanálise interativa com auxílio do programa KENLAYER. Os resultados obtidos com o DCP mostraram a variação nas espessuras das camadas recicladas, gerando a necessidade de realizar um maior controle durante a execução. Com relação ao índice de penetração determinado para as bases ensaiadas, esses valores apresentaram maior variabilidade que pode estar associada à falta de controle no processo executivo; já nas camadas de sub-base e subleito foram determinados valores heterogêneos, concluindo que embora as bases recicladas apresentem elevada resistência, essa resistência, assim como a espessura das bases, é heterogênea. Em termos de deflexão, as três rodovias apresentaram valores dentro de uma faixa de variação considerada satisfatória, apesar de serem identificadas algumas regiões com elevados valores de deflexão. Em termos de módulos retroanalisados, os resultados obtidos podem ser considerados heterogêneos, o qual pode ser associado ou com a técnica de reciclagem utilizada ou ao fato de terem sido adotadas diferentes soluções de restauração ao longo do trecho avaliado numa rodovia. Sendo assim, conclui-se que mesmo sendo adotadas soluções de reciclagem semelhantes nas três rodovias estudadas, as análises realizadas mostram comportamentos distintos vinculados, principalmente, a processos executivos utilizados.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-09-30T14:37:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Eduardo Souza da Silva.pdf: 19105128 bytes, checksum: ad32cb11b7f2125b09ed0d86798ae2af (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-06T20:02:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Eduardo Souza da Silva.pdf: 19105128 bytes, checksum: ad32cb11b7f2125b09ed0d86798ae2af (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-06T20:07:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Eduardo Souza da Silva.pdf: 19105128 bytes, checksum: ad32cb11b7f2125b09ed0d86798ae2af (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-06T20:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Eduardo Souza da Silva.pdf: 19105128 bytes, checksum: ad32cb11b7f2125b09ed0d86798ae2af (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to study the reuse of the milled residue of asphalt pavement removed during maintenance of urban roads. In this case study, aggregates and asphalt cement oil (CAP) aged, coming from damaged and subsequently milled through analysis and testing laboratories pavement were analyzed according to each material corresponding to Brazilian Standards (NBR) used in the production of layers the deck, as regards the manufacture of the base and the asphalt coating. The measurement methods for the production of milled mixtures with residual asphalt pavement and their percentages with pure soil were also analyzed, the latter characterized as a low soil bearing capacity in order to achieve the best strength, providing a durability in the underlying layers and reuse of the same milled material for asphalt coating of these layers, with significant savings on their possible applications in future maintenance. Thus, one can avail this stuff to stabilize a soil that did not meet the necessary requirements of the regulatory standards for such purposes, and intuited to give due importance to the concern for environmental issues, which are being addressed particularly sharply in today, minimizing the degradation of deposits of sand and river beds in relation to the removal of boulder, thus decreasing logistics costs, transportation and acquisition of new ones. The experimental results of recycled asphalt mixture to 100% of the milled asphalt pavement waste, evaluated in this study were compared with the results obtained for conventional mixtures and indicated that such a mixture can be used as an alternative for coating urban roads , given the conditions required in regulations on this matter. The ground reference mixtures with milled asphalt pavement residue (RFA) were compatible with the demands of a pavement of heavy traffic volume mechanical behavior. The results were satisfactory, highlighting the positive use of the RFA for application in the base layers of urban pavements. It is noteworthy that studies on the use of this type of waste in pavement, are rare in the city of Manaus and this research adds an exploratory knowledge of their potential applicability. / Este trabalho teve como objetivo estudar a reutilização do resíduo fresado do pavimento asfáltico retirado nas manutenções de vias urbanas. Nesse processo de estudo, foram analisados os agregados e o cimento asfáltico de petróleo (CAP) envelhecido, oriundos de pavimento deteriorado e posteriormente fresado, através de análises e ensaios de laboratórios segundo as normas brasileiras (NBR) correspondentes a cada material aplicado na produção das camadas do pavimento, no que diz respeito à confecção de base e ao revestimento asfáltico. Também foram analisados os métodos de dosagem para a produção das misturas com o resíduo fresado de pavimento asfáltico e suas respectivas porcentagens com o solo puro, este último caracterizado como um solo de baixa capacidade de suporte, no intuito de alcançar a melhor resistência, proporcionando uma maior durabilidade nas camadas subjacentes e ao reaproveitamento do mesmo material fresado para o revestimento asfáltico dessas camadas, com uma economia significativa nas suas possíveis aplicações em manutenções futuras. Assim, pode-se aproveitar esse material para estabilizar um solo que não atendia os requisitos necessários exigidos pelas normas regulamentadoras para esses fins, e no intuído de dar a devida importância na preocupação com as questões ambientais, que estão sendo abordadas de forma bastante acentuada nos dias atuais, minimizando a degradação de jazidas de areia e leitos de rios no que tange à retirada de seixo rolado, diminuindo assim os custos de logística, transporte e a aquisição de novos agregados. Os resultados experimentais da mistura asfáltica reciclada a 100%, do resíduo fresado do pavimento asfáltico, avaliadas nessa pesquisa foram comparados com os resultados obtidos para misturas convencionais e indicaram que tal mistura pode ser usada como alternativa para revestimento de vias urbanas, atendendo os requisitos exigidos em normas referentes ao assunto. As misturas solo de referência com resíduo fresado do pavimento asfáltico (RFA) apresentaram um comportamento mecânico compatível com as exigências de um pavimento de volume de tráfego pesado. Os resultados obtidos foram satisfatórios, ressaltando o emprego positivo do RFA para aplicação em camadas de base de pavimentos urbanos. Ressalta-se que os estudos sobre a utilização desse tipo de resíduo em pavimentação, são raros na cidade de Manaus e essa pesquisa agrega um conhecimento exploratório do potencial de sua aplicabilidade.

Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

Dentre os diversos tipos de defeitos estruturais a que um pavimento está sujeito, a deformação permanente em trilha de roda da camada de rolamento é um dos mais importantes, pois além de propiciar uma degradação acelerada da estrutura do pavimento, ele reduz consideravelmente a segurança do usuário. Este trabalho pesquisa os processos que levam à deformação permanente de revestimentos asfálticos, utilizando como estudo de caso uma pista-teste localizada na Rodovia BR 376 PR, construída com a finalidade principal de estudar os afundamentos em trilha de roda. Foram executados 10 trechos, com 200 m de extensão cada um, em aclive, na 3ª faixa de rolamento, sujeita a tráfego pesado de caminhões lentos. Os trechos experimentais consistem de restauração de pista existente, onde foram executados diferentes tipos de revestimentos asfálticos, variando-se o tipo de graduação e também o tipo de ligante asfáltico, todas dosadas pelo método Marshall. Três dos dez trechos foram submetidos ao ensaio acelerado por um simulador de tráfego móvel de pista, em escala real. As misturas asfálticas foram igualmente ensaiadas em laboratório para verificação da dosagem por equipamento giratório francês e por simulador de tráfego tipo LPC. Além disso, foram extraídas placas do revestimento asfáltico da pista-teste as quais foram submetidas ao simulador de tráfego de laboratório. O objetivo central desta pesquisa foi de estudar a consistência dos resultados obtidos em campo e em laboratório, e a previsibilidade de deformações em campo através do método laboratorial. A pesquisa verificou e analisou a redução do volume de vazios das misturas asfálticas em pista e em laboratório associadas à deformação permanente, procurando relacionar a redução do volume de vazios com a deformação. A pesquisa mostrou que os ensaios de laboratório com o simulador de tráfego LPC podem ser empregados para prever as ocorrências de afundamentos em pista. Os resultados indicam a adoção do limite máximo de 5% de deformação permanente no equipamento de laboratório para os tipos de misturas asfálticas testadas para reduzir as possíveis ocorrências de deformações permanentes de revestimentos asfálticos sujeitos a tráfego muito pesado. Nas condições dos ensaios laboratoriais da pesquisa, que se aplicam à pista-teste, as misturas asfálticas mais recomendadas quanto à resistência à deformação permanente são as misturas com asfalto modificado por polímero SBS e RET, e as misturas com asfalto-borracha. Dependendo das características do ligante, o CAP 30/45 também pode ser empregado; no entanto, o CAP 50/70 mostrou-se inadequado para tráfego pesado e lento. A graduação é uma característica relevante para a estabilidade das misturas asfálticas, devendo os agregados estarem bem entrosados no caso das graduações contínuas e bem-graduadas; no entanto a macrotextura resultante deve ser estudada para evitar superfícies fechadas que reduzam a segurança dos usuários em pistas molhadas. Foram estudadas duas misturas descontínuas gap-graded que se mostraram adequadas para tráfego pesado quanto à deformação permanente e à textura superficial. A pesquisa mostra a importância da seleção criteriosa dos materiais e rigor nos estudos de dosagem, com determinação de propriedades mecânicas para melhor prever comportamento em campo de revestimentos asfálticos sujeitos a tráfego pesado e lento. / Among the many types of structural distresses that a pavement is subjected, wheel track rutting is one of the most important because it leads to accelerated deterioration of the pavement structure and also reduces the road safety. This research focus on the processes that lead to rutting in asphalt mixes, using experimental test sites located at Highway BR 376 PR (heavy and slow traffic), which were built with the primary purpose of studying wheel path depressions. Ten testing tracks of 200 m long (total of 2 km) were built on the third lane (upward sloping). The testing tracks were part of the rehabilitation of an existing pavement. Different asphalt mixtures were designed by the Marshall method, varying the aggregate size distribution and the type of asphalt binder. Three of the ten sections were subjected to Accelerated Pavement Testing by the Heavy Vehicle Simulator (in situ). The asphalt mixtures were also prepared and tested in laboratory by the French gyratory compactor and LPC traffic simulator, respectively, in order to verify the mixtures design. In addition, plates were extracted from the asphalt surfaces in the field and then subjected to the traffic simulator in laboratory. The main purpose of this study was to compare the permanent deformation of asphalt mixtures observed in the field to that obtained in the laboratory; and also to evaluate the prediction of permanent deformation based on laboratory evaluation. This research verified the correlation between reduction in the air voids of asphalt mixtures and rutting potential (samples extracted from the field and also prepared in laboratory were analyzed). The research showed that the LPC traffic simulator is a good device to predict permanent deformation of asphalt mixtures in the field. The results indicate 5% as the threshold for the permanent deformation in laboratory to reduce the occurrence of permanent deformation of asphalt mixtures subjected to heavy traffic. For the test conditions used, the mixtures that presented better resistance to permanent deformation were the ones with asphalt modified by SBS and RET, and the asphalt-rubber mixtures. Depending on the asphalt binder characteristics, the CAP 30/45 (classification by penetration) can be used; however the CAP 50/70 presented inadequate behavior for heavy and slow traffic. The aggregate gradation is another important parameter for the stability of asphalt mixtures, where the stones need to present a good interlocking and be wellgraded. The resulting macrotexture should also be evaluated to avoid surfaces with reduced safety to the users in wet conditions. Two mixtures with gap-graded gradation were evaluated and presented good results in respect to permanent deformation and superficial characteristics (texture). This research shows the importance of materials selection, design procedure, and mechanical behavior evaluation to predict the performance of asphalt surfaces subjected to heavy and slow traffic.

A caracterização do tráfego rodoviário é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a garantia de sua vida útil, sendo a carga aplicada pelo tráfego uma das maiores responsáveis pelos danos na estrutura. Com o objetivo de garantir a durabilidade dos pavimentos, sistemas Weigh-in-Motion (WIM) podem ser utilizados para coleta de informações sobre os veículos que trafegam em uma rodovia. Propôs-se neste estudo caracterizar o tráfego a partir da avaliação contínua das solicitações de carga na BR-381, sentido Sul, por meio da coleta de dados de Sistema WIM. A partir da análise dos dados coletados entre setembro de 2015 e fevereiro de 2017, observou-se que aproximadamente 85% dos veículos comerciais trafegam na faixa de rolamento mais solicitada (faixa 2). Com relação ao volume de veículos comerciais, pôde-se constatar a presença de uma maior quantidade de veículos durante os dias úteis quando comparados aos finais de semana. Além das variações com relação ao dia da semana, o volume de tráfego também apresenta particularidades com relação às distribuições horárias. Foram obtidas e analisadas as distribuições de carga para cada tipo de eixo das 15 categorias de veículos comerciais mais frequentes (representando 97,3% do tráfego comercial registrado). Com base na Legislação Brasileira vigente, quantificou-se o excesso de carga praticado na rodovia, onde foram identificados 23,7% dos veículos com excesso. Notou-se que a maioria dos excessos se encontram na faixa de até 10% dos respetivos limites legais, indicando que muitos transportadores carregam seus veículos considerando a tolerância como um ganho real de sobrecarga. Um método para identificação de padrões de viagem dos veículos com excesso foi proposto, que se baseia nas árvores de classificação e regressão (Classification and Regression Tree Analysis - CART), uma ferramenta analítica. Por fim, os dados de tráfego foram correlacionados com os defeitos observados no trecho experimental construído logo após o sistema WIM, onde se simulou a redução da vida útil de estruturas de pavimentos considerando diferentes cenários de carga, sendo eles: (i) tráfego real; (ii) tráfego na tolerância (considerando a tolerância de 10%); e (iii) tráfego legal, concluindo-se que a prática do excesso de carga nas rodovias penaliza o transporte rodoviário ao acelerar a degradação das rodovias. / The traffic characterization is of great importance for pavement design, as well as for prediction of its remaining service life. In fact, traffic loading is one of the major contributors for the pavement deterioration. In order to ensure pavement durability, Weigh-in-Motion (WIM) systems can be used to collect traffic data. Therefore, this study was conducted to analyze the effect on the pavements of characterizing the traffic through a Weigh-in-Motion system installed between km 948 and 949 at the Brazilian Federal Highway BR-381. The analysis of the data collected from September 2015 to February 2017 shows that approximately 85% of commercial vehicles travel on the outside slow lane (lane 2). Regarding the volume of commercial vehicles, traffic volume was lower in weekends. In addition to the daily variations, traffic patterns also presented hourly variations. The axle load distributions were obtained and analyzed for the 15 more frequent commercial vehicle categories (representing 97.3% of all the commercial traffic registered). Based on the current Brazilian laws, the results from this study have indicated a significant percentage of violation involving overloaded heavy good vehicles in the highway (23.7%). In general, most axles exceed the legal limits up to 10%, indicating that many vehicles are loaded considering the tolerance as a real gain. A method to identify overloaded truck travel patterns and loading characteristics from available HS-WIM data was proposed. The method is based on Classification and Regression Tree Analysis (CART), an analytical tool. Finally, the traffic data were correlated with the distresses observed in the experimental section constructed closer to the WIM system, where it was simulated the reduction of the useful life of pavement structures considering different load scenarios: (i) real traffic; (ii) traffic in the tolerance (considering the tolerance of 10%); and (iii) legal traffic. it was concluded that the practice of overloading on highways penalizes road transport by accelerating road degradation.

Fosfogesso é um resíduo sólido da produção de ácido fosfórico pelas indústrias de fertilizantes. A produção anual deste material no mundo é de cerca de 180 milhões de toneladas, e isto causa problemas com a sua armazenagem. O fosfogesso tem sido estudado para uso como material de construção de bases e sub-bases de pavimentos. O fosfogesso tem pouca durabilidade frente à ação da água quando sujeito somente à estabilização mecânica. O cimento Portland é então adicionado ao fosfogesso, resultando em misturas mais estáveis. A reação do aluminato tricálcico contido no cimento e dos sulfatos presentes no fosfogesso poderia conduzir à formação de cristais de etringita e à expansão subseqüente. O objetivo desta pesquisa é avaliar a influência do tipo de cimento na expansibilidade das misturas de fosfogesso e cimento para uso na construção de pavimentos. Analisou-se o comportamento expansivo de corpos de prova compactados com diferentes proporções de fosfogesso e cimento, variando-se o tipo de cimento, energia de compactação e período de cura. Para todos os cimentos usados nesta pesquisa, considerando-se o período de 84 dias de cura, a maior parte da expansão ocorreu nos primeiros 28 dias. A influência do tipo de cimento na expansão das misturas de fosfogesso e cimento é significante, mas o teor de aluminato tricálcico não é a única explicação para o comportamento de expansão observado neste estudo, visto que os resultados experimentais indicam que quantidades crescentes de aluminato tricálcico conduzem a menores expansões, fato que contraria a expectativa inicial desta pesquisa. / Phosphogypsum is a solid by-product resulting from the phosphoric acid process for manufacturing fertilizers. The annual worldwide production of this material is about 180 million de tons and it causes problems with its disposal. The phosphogypsum has been studied for use in pavement base and sub-base materials. Phosphogypsum has poor durability when subjected to mechanical stabilization only in wet conditions. The addition of stabilizing materials, such as Portland cement, is one method of overcoming this deficiency. The chemical reaction between tricalcium aluminate present in Portland cement and sulfate ions supplied by phosphogypsum could lead to the formation of ettringite and subsequent expansion. The objective of this research is to evaluate the influence of Portland cement type on the expansion of cement-stabilized phosphogypsum mixtures for use as pavement construction. The expansion behavior was analyzed through compacted specimens composed by different phosphogypsum and cement proportions, varying the cement type, compaction energy and curing period. For all cements used in this research, most of expansion occurred within the first 28 days in relation to the 84 days of curing. There is a significant influence of cement type on the expansion of the cement-stabilized phosphogypsum mixtures, but the aluminate tricalcium content is not the only explanation for the expansion behavior observed in this study. The experimental results show that an increasing amount of tricalcium aluminate yields lower expansion, fact that thwarts the initial expectation of this research.

A caracterização das cargas do tráfego é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a quantificação do desempenho para fins de gerência de pavimentos. A utilização de abordagens empíricas para determinar os efeitos das cargas do tráfego nas estruturas de pavimentos, datadas dos anos 1960, apresentam sérias limitações, pois seus resultados são válidos somente para os mesmos, ou muito similares, fatores intervenientes que prevaleciam quando do seu desenvolvimento. Os fatores relativos às solicitações do tráfego e às características dos veículos (tipo de eixo, tipo de rodagem, pressão de enchimento dos pneus e tipo de suspensão) são bem diferentes, atualmente, daquelas existentes há 50 anos. Tendo em vista que os modelos de desempenho são importantes ferramentas dos sistemas de gerência de pavimentos (SGP) para prever a evolução da condição ao longo do tempo e/ou tráfego acumulado e, portanto, dependentes de uma consistente caracterização do tráfego, o objetivo desta pesquisa foi analisar os efeitos da caracterização do tráfego sobre o desempenho dos pavimentos, a partir da geração de modelos estatísticos baseados no conceito proposto pelo método da AASHTO 2002, de espectros de carga por eixo dos veículos comerciais de carga, comparando-os com o conceito de equivalência de carga, desenvolvido a partir do AASHO Road Test na década de 1950. Dados de pesagens realizadas no ano de 2008 no Posto de Pesagem de Veículos da SP-160 Rodovia dos Imigrantes, km 28, pista Sul, foram utilizados para o desenvolvimento dos espectros de carga e posterior modelagem. Testes estatísticos e práticos foram realizados para determinar a variabilidade mensal dos Fatores de Veículos (FV) em relação ao valor médio do ano de 2008. Apesar da análise estatística com a aplicação do teste Kolmogorov-Smirnov (K-S) ter apresentado diferenças significativas entre os espectros mensais e anuais, a variação observada nos fatores de tráfego não resultou em diferenças práticas na espessura final do pavimento. Os modelos estatísticos foram desenvolvidos separadamente para cada classe de veículo e de eixos que o compunha, tendo sido usadas distribuições de probabilidade Log-normal e Weibull para modelar os espectros de carga. Os parâmetros dos modelos foram obtidos através do método dos mínimos quadrados, complementado com a realização de testes K-S e Qui-quadrado, destacando-se a obtenção de coeficientes de determinação (R2) superiores a 0,90. A comparação entre os resultados previstos pelos modelos e os dados originais, feita tanto pela abordagem empírica como empírico-mecanística, com uso dos programas computacionais ELSYM5 e MEPDG, evidencia o modelo Weibull como o mais indicado para aplicação em rodovias brasileiras com características de tráfego semelhantes às da Rodovia dos Imigrantes. / The characterization of traffic loads is of great importance for pavement design, as well as for the measurement of performance in a pavement management system. The use of empirical approaches to determine the effects of traffic load on pavement structures, dating from the 1960\'s, presents serious limitations, since its results are just valid for the same or very similar intervening factors that prevailed at the time of its development. The traffic load factors and vehicle characteristics (axle type, tire type, tire inflation pressure, and suspension type) are quite different today from those existing 50 years ago. Given that the performance models are important tools of pavement management systems (PMS) to predict the evolution of pavement condition over time and/or accumulated traffic and therefore dependent on a consistent characterization of the traffic, the objective of this research was to analyze the effects of traffic characteristics on pavement performance through the generation of statistical models based on the concept proposed by the AASHTO 2002 method, axle load spectra of commercial vehicles, comparing them with the concept of load equivalence factor, developed through the AASHO Road Test in the 1950s. Data collected in 2008 in a weighing station located on Immigrant Highway - SP-160, km 28, southern runway, were used for the development of load spectra and subsequent modeling. Practical and statistical tests were performed to determine the variability of monthly vehicle-factors (FV) to the mean value for the year 2008. Despite the statistical analysis, performed by applying the Kolmogorov-Smirnov (KS) test, have shown significant differences between the monthly and annual spectra variation, there were not practical differences in the final thickness of the pavement associated to changes in vehicle-factors. Statistical models were developed for each vehicle class and for its axles, having been used Log-normal and Weibull probability distributions to model the load spectra. The model parameters were obtained from the method of least squares, complemented by the KS and chi-square tests, being important to mention that the coefficients of determination (R2) were greater than 0.90. The comparison between the results predicted by the models and the original data, made either by empirical and empiricalmechanistic approaches, with use of computer programs ELSYM5 and MEPDG, shows that the Weibull model is the most suitable for application in Brazilian highways with similar traffic characteristics to the Immigrants Highway.

A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver, montar e testar um equipamento de grandes dimensões (largura de 1,5 x 1,5 m e altura de 1,2 m) para o ensaio em laboratório de estruturas de pavimentos com materiais, espessuras de camadas e condições de carregamento similares às de campo. Ainda nesta pesquisa analisou-se o emprego de geossintético como reforço da camada de base de novos pavimentos sobre o efeito da variação da umidade do subleito. O carregamento cíclico é gerado a partir de um cilindro pneumático. A instrumentação é constituída de LVDTs, células de carga e de tensão total que permitem o monitoramento das cargas aplicadas, das tensões no interior das camadas, e deformações elásticas e permanentes na superfície do pavimento. O carregamento cíclico, com frequência de 1 Hz, foi aplicado sobre placas rígidas com diâmetros de 300 mm e 216 mm e magnitudes de 40 kN e 20 kN, respectivamente. A partir das bacias de deflexões obtidas, foi possível, por meio de retro-análise, a determinação dos módulos de resiliência dos materiais e a partir das curvas de recalque obter uma equação da deformação plástica em função do número de ciclos de carga. O equipamento apresentou bom funcionamento, atendeu às expectativas e os transdutores forneceram medidas com a precisão exigida. E a utilização de geogrelha como reforço de camada de base mostrou eficaz tanto na redução das deformações permanentes como elásticas. / This research aims at develop, assembly and test of application of large-scale equipment (width of 1.5 x 1.5 m and height of 1.2 m) for the testing in pavement structures laboratory, with materials, thicknesses of layers and loading conditions similar to the field ones. The research still studied the application of geosynthetics as base layer reinforcement to news pavements by effect of variation in subgrade layer moisture. The loading is cyclic and generated from a pneumatic actuator. The instrumentation is constituted of LVDTs, load-cells and soil pressure transducers that permit monitoring the applied loads and the stress distribution in the interior of the layers, as well as plastic and elastic deformations. The cyclic-loading (frequency of 1 Hz) was applied on a 30-mm-diameter and a 26-mm-diameter rigid plate with force of 40 kN and 20 kN, respectively. From the deflection basin obtained, it is possible, by means of back calculation, the determination of the resilient modulus of the materials and from the deformation basin obtained the equation of permanent deformation in function of the cycle number. The equipment showed a good operation, attended to the expectations and the transducers supplied measures with the precision required.

El objetivo de la tesis es poner en conocimiento la efectividad que tiene la ingeniería Geotécnica para la aprobación de los niveles de servicios en contratos de conservación vial y así poder conllevar un pavimento básico trabajando de forma satisfactoria. En esta investigación se empleo datos proporcionados por la empresa encargada de la carretera “CORREDOR HUANCAVELICA – LIRCAY –EMP-3S (HUALLAPAMPA) Y EMP. PE 3S (LAMEJORADA)-ACOBAMBA –EMP PE-3S (PUENTE ALCOMACHAY)” y de los resultados de los ensayos realizados en la misma carretera. La tesis tiene un Diseño de Investigación Experimental, Longitudinal y Retrospectivo; así mismo, en el Tipo de Investigación es Cuantitativo, Explicativo y Descriptivo. Para comprobar tal situación se analizan los resultados de la evaluación por niveles de servicio del mantenimiento de la carretera y se comparan con los ensayos geotécnicos de la calidad de los materiales usados, proporcionados por la empresa encargada del mantenimiento del corredor vial, para así llegar a la conclusión que mantener una eficiente ingeniería geotécnica conlleva a tener un pavimento básico trabajando adecuadamente. The aim of the thesis is to inform the effectiveness Geotechnical Engineering has to approve the Service Level in Road Maintenance Contracts and so to lead UN Working basic pavement so yes satisfactoria.En esta Employment Research Data provided by Responsible company's "RB Huancavelica. - Lircay -EMP-3S (Huallapampa) and EMP PE 3S (LAMEJORADA) -ACOBAMBA -EMP PE-3S (BRIDGE ALCOMACHAY)" road and the results of tests carried out on the same road. The thesis has a design of Experimental, longitudinal and retrospective research; Even so, in the kind of research it is quantitative explanatory and descriptive. V To check this situation the evaluation results are analyzed by levels of service and road maintenance compared with geotechnical quality testing of used materials provided by the Company that the maintenance of the corridor, Asi para Arrive concluded that maintaining efficient Geotechnical Engineering involves a pavement Having a basic working properly.